Hőszigetelés – kabát a házon

A kellemes közérzet iránti vágy valószínűleg egyidős az emberiség történetével. A barlangok, jurták, földházak, vagy a kőből épített várak közel sem eredményezték a mai értelemben vett kényelmi fokozatot, de a nagyra értékelt vályog-, vagy a gerendaházak teljesítőképessége is korlátozott. A hőszigetelés szerkezeti szerepe az 1970-es évek elejétől, azaz az első olajválság idejétől kapott jelentőséget.

Az elmúlt három-négy évtizedben jelentősen megváltozott az épületek hőszigetelésével kapcsolatos „világnézet“. A hagyományos tüzelőanyagok (fa, szén) sokáig kifogyhatatlan forrást jelentettek, de a kezdeti időkben ez volt a szénhidrogénekkel kapcsolatos megítélés is. Az olajár-robbanás először csak gazdasági problémát jelentett, a „pénztárca“, a költségvetés fontosságát kiemelve, az első energia-megtakarítási intézkedések a hőszigetelés szerepének növekedését eredményezték. Ezt – a falak esetében – kezdetben a téglák üreges kiképzésével, anyagszerkezetük pórusossá tételével igyekeztek teljesíteni, majd ezt követte a téglaméret, azaz falvastagság növelése (30, 36, 38, 44 cm stb.), valamint a vázkerámia elemek belső bordavastagságának csökkentése, az üregeloszlás optimalizálása.

Környezetvédelem is

A „fenntartható fejlődés“ filozófiája alapozta meg a mai szemléletet, mely szerint csak a fűtési égéstermékek, illetve káros anyagok kibocsátásának radikális csökkentésével lehet az egészséges környezetet megóvni. Ennek egyik eszköze a fokozott mértékű hőszigetelés, mely így csökkenti a szeny-nyezőanyagokat, másik lehetőség az épületgépészeti berendezéseink hatásfokának javítása, de kiemelt jelentőséget kap az „alternatív energiaforrások“ (szél, víz, nap, geotermia, hulladék, stb.) elterjesztése.
A „hőszigetelés“ összetett fogalom; műszaki tartalma az épületek és az épületszerkezetek hővédelme, ami az alábbiakat jelenti:

Idejétmúlt szokások

Fenti összetett követelményrendszer hibátlan teljesítése kellő odafigyelést, tervezést igényel, az „ökölszabályok"“ alkalmazása, az „ezt mi így szoktuk csinálni, és ezzel még soha sem volt semmi baj“ filozófiája csak a szokásos szerkezetek esetében működik.
A többrétegű, pl. hőszigeteléssel is ellátott szerkezetek,
a légréteges falak, a szerelt technológiával létesülő tetőtérbeépítések egyre gyakrabban okoznak a hővédelemmel kapcsolatos meghibásodásokat.
Növelt hőszigetelésű szerkezeteknél megnő a hőhidak jelentősége, fokozottan tömített (pl. műanyag) nyílászárók esetén más lakáshasználat, többletszellőztetés szükséges, míg a bordavázas, építőlemezekből vagy panelekből szerelt szerkezeteknél a légzárás, a hézagképzések minősége a meghatározó.

Rabul ejtett levegő

Köztudott, hogy a hagyományos anyagok közül a nyugvó levegő rendelkezik a legjobb hőszigetelő képességgel; a tömegesen alkalmazott termékek gyártási elve ezt próbálja megvalósítani.
Egyes anyagok szerkezetét (pl. az égetett agyagtéglákba kevert fűrészporral, vagy egyéb könnyű anyaggal) pórusossá teszik, de egyes cementkötésű anyagok „habosítása“ is ezt eredményezi (pl. a pórusbeton termékek, vagy a habcement stb.).
A műanyaghabok hőérleléssel felduzzasztott szemcséi, más esetben zárt légcellái „ejtik rabul“ a levegőt, míg a szálas anyagú hőszigetelések is a levegő „megkötésével“ próbálkoznak.

A könnyű anyag a jobb

Az anyagok hőszigetelő képessége általában a térfogattömeggel fordítottan arányos, azaz a nehezebb anyagok rossz, a könnyű anyagok jó hőszigetelő képességűek. Ennek mérőszáma a hővezetési tényező, amely az adott anyagra, pontosabban a belőle készített termékre jellemző. Jó hőszigetelő képességűnek tekintjük azt az anyagot, melynek hővezetési tényezője 0,04 W/mK érték alatt van, azaz egy méter vastag anyagon, 1 Kelvin fok hőmérséklet-különbség hatására legfeljebb 0,04 watt hőmennyiséget enged át.
A homogén (pl. vályog) falak hőszigetelő képességét egyetlen anyag határozza meg, de már a legegyszerűbb téglafalban is befolyásoló szereppel bír a falazó és a vakoló habarcs, mely a mai üreges-porózus téglákhoz viszonyítva komoly rontó tényező.
Az egyes szerkezetek hőszigetelő képességét az egyes rétegek hőszigetelő képességének összessége határozza meg; ez számszerűen a hőátbocsátási tényezővel („U“; W/m2K) jellemezhető. E szám azt mutatja meg, hogy hány watt hőmennyiség távozik az adott fal egy négyzetméternyi felületén, egy Kelvin fok hőmérsékletkülönbség hatására.
A térelhatároló szerkezetek hőszigetelő-képességének követelményeit az elmúlt évtizedekben folyamatosan szigorodó értékekkel szabályozták. A jelenleg érvényes kormányrendelet (Tárcanélküli Miniszter 7/2006, V.24.; TNM „Az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról“) az egyes épületszerkezetek hőátbocsátási tényezőjét a mellékelt táblázat szerint adja meg. Magyarázatként kiegészíteni szükséges, hogy ez már a hőhidakkal, azaz a falsarkok, csatlakozások, áttörések, nyílászáró beépítések rontó hatásával figyelembe vett, átlagos értéket jelenti.

Kiegészítő hőszigetelés

Az egyrétegű, többnyire falazott falak hőszigetelő képessége a vastagságuk függvényében korlátozott, tovább már csak kiegészítő hőszigeteléssel javítható. Mivel e falak tömege – épp a hőszigeteléshez szükséges üregek és a pórusosság miatt – egyes termékeknél viszonylag csekély, a hőtároló képesség nem jelentős, különösen igaz ez a nyári viszonyokra. Ugyancsak ezzel magyarázható a kisebb léghanggátlás is, ami a kisebb zajterhelésű zöldövezetben nem hátrány, de zajos városi viszonyok között már nem teljesíti az elvárásokat.
Rögzíthető, hogy a többrétegű, pl. hőszigeteléssel ellátott szerkezetek komplex teljesítőképessége jobb, mint az egyrétegű szerkezeteké. A külső hőszigetelés télikabátként védi az épület tartóvázát, vastagsága a szükséges mértéken túl is méretezhető. Ez esetben a mögöttes falazat nagy tömegű – mivel nincs szükség arra, hogy hőszigetelő legyen – jobb hőtároló képességű, jobb léghanggátló tulajdonságú lesz, emeli tehát a komfortfokozatot.
Megfelelő külső oldali hőszigetelés-vastagság esetén jelentősen csökken a hőhidak kialakulásának veszélye, és – a szellőztetéssel összefüggő lakáshasználati gondokat leszámítva – szinte kizárható a szerkezeten belüli, vagy a belső felületi párakicsapódás is.

Hőveszteség-ellentételezés

Az épületek energiaháztartását szabályozó kormányrendelet az ún. „épületszerkezeti határértéken“ túl, a fajlagos hőveszteséget is szabályozza, mely a fűtött épülettérfogat és a lehűlő felület viszonyának függvénye. Összetett, bonyolult épülettömeg esetén jelentősen megnő a lehűlő felület, nagyobb lesz a hőveszteség.
A külső térhatároló szerkezetek teljesítményét az üvegezett felületek jelentősen rontják, ezért a többlet-hőveszteséget a falak, tetők stb. fokozott hőszigetelésével kell ellentételezni.